«Я почти влюблен в Вас и если я хоть один день не писал с Вами, то чувствую, чего-то не хватает. Я откровенный человек и должен Вам сознаться, что бывали моменты, когда я Вас, уважаемый струнный гальванометр, хотел бы разбить на 1000 кусков… Ваши металлические части никогда меня не раздражали, но струна…» – так советский физиолог и кардиолог Александр Самойлов признавался в своих чувствах главному «сердечному» аппарату – электрокардиографу. Рассказываем, что это такое и зачем к нашему телу в поликлиниках крепят «присоски».
Первым «пациентом», которому сделали ЭКГ (электрокардиографию), был бульдог по имени Джимми. Его хозяин, британский физиолог Огастес Уоллер выступал на медицинском конгрессе в Базеле в 1889 году и решил провести один из экспериментов на своей собаке. Одну переднюю и одну заднюю лапы бульдога поместили в емкости с соленой водой, от которых шли провода к капиллярному электрометру. Это измерительный аппарат со стеклянной трубкой, в которой встречаются ртуть и серная кислота. Электрическая активность в сердце Джимми передавалась по проводам и вызывала повторяющиеся колебания на границе ртути и серы. Из-за того что токи сердца очень слабые, увидеть колебания можно было только через сильную лупу. Их записали на пленку, и так получилась первая в мире кардиограмма.
Этим экспериментом заинтересовался нидерландский физиолог Виллем Эйнтховен. Несмотря на явный прорыв, метод Уоллера был очень неточен: тяжелая ртуть меняла положение не сразу, а с инерцией, и на кардиограмме выходила путаница. Эйнтховен предложил использовать вместо капиллярного электрометра струнный гальванометр. Его тонкая посеребренная кварцевая нить крепилась рядом с магнитом, который увеличивал силу тока. Когда ток проходил, нить-струна колебалась. Для записи этих колебаний устанавливалась фотобумага, которая двигалась параллельно нити. Через систему линз тень от нити проецировалась на фотобумагу, отчего там оставались следы – электрокардиограмма (ЭКГ). Сравнивая кардиограммы людей с разными сердечными заболеваниями, Виллем Эйнтховен заметил различия. Тогда ЭКГ и стала методом диагностики. В 1924 году Эйнтховену за его изобретение присудили Нобелевскую премию по физиологии и медицине.
Времена изменились, но принцип работы современного электрокардиографа не сильно отличается от приборов эпохи Эйнтховена. Специальные датчики – электроды – крепят к коже в определенных местах: пластиковые зажимы – на конечностях, присоски – на груди. Соединения двух электродов образуют отведения, каждое из которых отвечает за определенный участок сердца. Датчики фиксируют различные показатели электрического заряда, который генерирует сердце. Поскольку эти токи очень слабые, сигнал проходит через усилители. На выходе информация записывается в виде графика из различных зубцов – каждый из них соответствует циклу сердечного сокращения. В 1895 году Эйнтховен ввел для них номенклатуру, которая используется по сей день: P, Q, R, S, T и U. Первый зубец показывает процесс возбуждения предсердий, комплекс QRS – сокращение желудочков и поступление крови в аорту, а сегмент ST и зубец T отображают активность миокарда желудочков. Волна U слабо выражена и заметна не всегда.
Сегодня аппарат для ЭКГ может быть размером со шкатулку, а может – с тумбу. Из громоздкой машины в портативное устройство электрокардиограф превратил только в 1937 году японский врач и ученый Таро Такеми. Сейчас приборы самые разные, но хотя бы уже есть возможность для их переноса и мобильности. Некоторые современные аппараты для ЭКГ подходят даже для самостоятельного использования – настолько они миниатюрны и просты в применении. Например, девайс AfibAlert, созданный специально для диагностики фибрилляции предсердий, имеет размер игрового джойстика с двумя браслетами-электродами. После процедуры он посылает пользователю специальные сигналы: красный – нужно срочно связаться с врачом, желтый – данные не получены, а зеленый говорит об отсутствии рисков. Другие производители предлагают чехлы для телефонов со встроенными электродами, которые позволяют записывать кардиограмму на телефон и просматривать на компьютере. Сенсоры для ЭКГ есть уже и в Apple Watch, правда, регулярно делать процедуру «на всякий случай» врачи не рекомендуют – функция может быть полезна только для людей с уже выявленными нарушениями сердечного ритма.
С помощью ЭКГ диагностируют аритмию, узнают о кровоснабжении сердца, выявляют ишемию и инфаркт миокарда. Это совершенно безопасный, быстрый и доступный метод диагностики многих сердечных патологий. И если вам кажется, что в груди давит, сердце бьется слишком медленно или быстро, разобраться поможет ЭКГ.
Это новость от журнала ММ «Машины и механизмы». Не знаете такого? Приглашаем прямо сейчас познакомиться с этим удивительным журналом.
